塔城地区2024-2025学年第一学期期末教学质量检测试题(卷)高一化学

1、用图示装置及药品制备有关气体，其中能达到实验目的的是(       )

A．A

B．B

C．C

D．D

2、以钛铁矿(主要成分为，还含有MgO、CaO、等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂()和磷酸亚铁锂()的工艺流程如图：

已知：“溶浸”后的溶液中含金属元素的离子主要包括、、、；富铁元素主要以形式存在；富钛渣中钛元素主要以形式存在。

回答下列问题：

(1)“溶浸”时为加快浸取速率，可以采取的措施是___________(答1条即可)；“溶浸”过程发生反应的离子方程式为___________。

(2)若在实验室模拟分离富钛渣和富铁液，则检验富钛渣洗涤干净的操作为___________。

(3)“沉铁”过程中需控制，其目的是___________(答1条即可)。

(4)“溶钛”过程中Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示，试分析40℃后Ti元素浸出率呈图像所示变化的原因：___________。

(5)的晶胞结构如图1所示，设该晶胞的边长为a nm，为阿伏伽德罗常数的值。Ti的价电子排布式为___________，该晶体的密度___________(填含a的计算式)g⋅cm-3；的结构的另一种表示如图2(晶胞中未标出Ti、O原子)，画出沿z轴向xy平面投影时氧原子在xy平面的位置：   。________

3、"碳达峰”“碳中和”是我国社会发展重大战略之一

I．中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉，其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH．在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应有：

①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　△H1=+41.1kJmo1-1

②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　△H2=-90.0kJmo1-1

③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　△H3=-48.9kJmo1-1

(1)5Mpa时，往某密闭容器中按投料比n(H2)：n(CO2)=3：1充入H2和CO2反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

①图中Y代表___________(填化学式)。

②体系中CO2的物质的量分数受温度影响不大，原因是___________。

II．CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：

①CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)　K1

②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　K2

请回答：

(2)反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的K=___________(用K1，K2表示)。

(3)恒压，750°C时，CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，经如下流程可实现CO2高效转化。

①写出过程ii产生H2O(g)的化学方程式___________。

②过程ii的催化剂是___________，若CH4和CO2按物质的量之比1：1投料，则会导致过程ii___________。

③过程ii平衡后通入稀有气体He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程iii，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因___________。

4、(1)多硫化钠()是一系列含多硫离子的化合物，有等，各原子均满足稳定结构，其中的电子式是___________。

(2)水因质子自递()能导电，无水硫酸也能导电，其原因是___________(用化学用语表示)。

(3)青蒿素结构如图，只能在低温条件下萃取青滿索是因其分子中的某个基团对热不稳定，且该基团能与NaI反应生成。该基团的结构式为___________。

5、工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

Ⅰ.脱硝：

已知：H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1

N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)   ΔH＝+133kJ·mol-1

H2O(g)＝H2O(l)         ΔH＝-44kJ·mol-1

催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为：____________。

Ⅱ.脱碳：

(1)向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)

①该反应自发进行的条件是_____________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。(填字母)

a.混合气体的平均式量保持不变 b.CO2和H2的体积分数保持不变

c.CO2和H2的转化率相等   d.混合气体的密度保持不变

e.1molCO2生成的同时有3mol H—H键断裂

③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2浓度随时间的变化。_____________

⑵改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH﹤0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同（T1℃、2L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：

①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(I)______ K(II)（填“﹥”“﹤”或“＝”下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I)____ c(II)。

②对反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝_______ 。在其他条件不变的情况下，若30min时只改变温度T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1___T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，则平衡_____移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

⑶利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸，反应原理为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,

装置如图所示：

①电极2的电极反应式是____________；

②在标准状况下，当电极2室有11.2L CO2反应。 理论上电极1室液体质量_____(填“增加”或“减少”______g。

6、硫酸铵是化工、染织、医药、皮革等工业原料。某硫酸工厂利用副产品Y处理尾气SO2得到CaSO4，再与相邻的合成氨工厂联合制备(NH4)2SO4，工艺流程如下：

请回答以下问题：

（1）下列有关(NH4)2SO4溶液的说法正确的是_____

A．电离方程式:(NH4)2SO42NH4++SO42-

B．水解离子方程式：NH4++H2ONH3•H2O+H+

C．离子浓度关系：c(NH4+)+c(H+)=c(SO42-)+c(OH–) 

D．微粒浓度大小：c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(NH3•H2O)>c(OH–) 

（2）硫酸工业中，V2O5作催化剂时发生反应2SO2+ O2 2SO3，SO2的转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业生产实际，选择下表中最合适的温度和压强分别是__________。该反应420℃时的平衡常数_____520℃时的平衡常数（填“>”、“<”或“=”）。

（3）在2L密闭容器中模拟接触法制备三氧化硫时，若第12分钟恰好达到平衡，测得生成SO3的物质的量为1.2mol，计算前12分钟用氧气表示反应速率v(O2)为___________。

（4）副产品Y是__。沉淀池中发生的主要反应方程式是___________________。

（5）从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是________________。

7、氢能是理想的清洁能源，资源丰富。以太阳能为热源分解 Fe3O4 ，经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2 的过程如下：

（1）过程Ⅰ：

①将O2分离出去，目的是提高Fe3O4的    。

②平衡常数K 随温度变化的关系是     。

③在压强 p1下， Fe3O4的平衡转化率随温度变化的(Fe3O4) ~ T 曲线如图 1 所示。若将压强由p1增大到p2 ，在图1 中画出 p2 的(Fe3O4) ~ T 曲线示意图。

（2）过程Ⅱ的化学方程式是       。

（3）其他条件不变时，过程Ⅱ在不同温度下， H2O的转化率随时间的变化(H2 O) ~ t曲线如图2 所示。比较温度T1 、T2 、T3的大小关系是     ，判断依据是       。

（4）科研人员研制出透氧膜(OTM) ，它允许电子、O2－同时透过，可实现水连续分解制H2。工作时，CO、H 2O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理示意图如下：

H2O在       侧反应（填“ a ”或“ b ”)，在该侧H2O释放出H2的反应式是       。

8、（1）1mol 高聚物与足量NaOH溶液反应，最多可消耗NaOH_____mol

（2）酯可与水发生水解反应，也可以与醇发生跟水解反应类似的醇解反应。请写出丙烯酸乙酯CH2=CHCOOCH2CH3 与 CH318OH 发生醇解的化学方程式_____

9、中国“神舟”飞船举世瞩目，请完成下列填空：

(1)已知1g火箭推进剂肼(N2H4)(g)燃烧生成N2(g)和H2O(g)时，放出16.7kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式_______。

(2)飞船材料采用的某铝锂合金成分(质量百分比)如下(Bal指剩余的百分含量)：

采用碱腐蚀工艺，用稀NaOH 溶液在40-55℃下进行表面处理0.5-2 min，以便形成致密氧化膜提高耐腐蚀性能。请写出碱腐蚀过程中一个主要反应的化学方程式_______。工业上制铝，可采用电解_______(请选填序号)：

A.AlCl3             B.Al2O3            C.NaAlO2

同时需添加_______以降低熔点减少能量损耗。

(3)太空舱中宇航员可利用呼出的二氧化碳与过氧化钠作用来获得氧气，反应方程式为2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2，其中还原产物为_______，当转移1mol电子时，生成标准状况下O2_______L。

(4)飞船返回时，反推发动机的燃料中含铝粉，若回收地点附近水中Al3+浓度超标，可喷洒碳酸氢钠减少污染，请结合平衡移动规律解释该措施_______。

10、某兴趣小组设计实验探究SO2与新制Cu(OH)2悬浊液反应的产物。

按图连接好装置(夹持装置省略)，打开磁搅拌器，先往CuCl2溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反应，再通入过量的SO2，三颈烧瓶中生成大量白色沉淀X。

(1)制取SO2最适宜的试剂是___________。

A．Na2SO3固体与20%的硝酸B．Na2SO3固体与20%的硫酸

C．Na2SO3固体与70%的硫酸D．Na2SO3固体与18.4mol·L-1的硫酸

(2)根据选定的试剂，虚框中应选用___________(填“A”或“B”)装置；通入SO2过程中不断用磁搅拌器搅拌的目的是___________。

(3)甲同学推测X可能为CuSO3.他取出少量洗涤后的X加入足量稀硫酸进行实验验证，观察到___________，则甲同学推测错误。

(4)乙同学查阅资料：CuCl为白色固体，难溶于水，能溶于浓盐酸形成CuCl；与氨水反应生成Cu(NH3) ，在空气中会立即被氧化成深蓝色Cu(NH3)溶液。据此推测X可能为CuCl。他取出少量洗涤后的白色沉淀X，加入浓盐酸，沉淀溶解，加水稀释，又出现白色沉淀，据此得出乙同学推测正确。

①从平衡角度解释加水稀释重新产生白色沉淀的原因___________。

②请再设计一种证明该白色沉淀为CuCl的方案：___________。

③三颈烧瓶中生成CuCl的离子方程式为：___________。

11、有一含（NaOH 和 Na2CO3 或 Na2CO3 和 NaHCO3）混合碱，现称取试样 0.2960 克，以 0.1000mol·L-1的 HCl 标准溶液滴定，酚酞指示终点时消耗 20.00mL，再以甲基橙指示终点时，消耗盐酸为 VmL

（1）若 20.00<V<40.00 时，混合碱的组成为_______

（2）若 V>40.00，请列式计算以甲基橙指示终点时需要盐酸的体积为多少_______？

12、二氧化锰在工业上具有重要的作用，工业上可利用菱锰矿(主要成分为MnCO3、SiO2、FeCO3以及少量CuO)制取。制备流程如图所示：

(1)酸浸过程中，MnCO3溶解的离子方程式为______，选择用硫酸而不选择盐酸溶解，除了盐酸挥发造成设备腐蚀以外，另一个原因是________。

(2)滤渣3的主要成分是________，除铁的过程中，应该先加________(填“生石灰”或“双氧水”)，原因是__________。

(3)用惰性电极对过滤3得到的滤液进行电解，得到MnO2，写出电解过程中阳极电极反应式：__________。

13、“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。其中技术固碳是化学家不断探索的方向，主要应用碳捕集、利用与封存技术。下面是一些利用CO2为原料制备物质的反应，根据所学知识回答下列问题：

I、CO2合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(g) +H2O(g) △H=-87.0kJ•mol-1，如图是上述反应合成尿素的机理及能量变化(单位：kJ/mol)，TS表示过渡态。

(1)若△E1=66.5kJ•mol-1，则△E2=_______kJ/mol。

(2)分别向等温等容、绝热等容(起始温度相同)的密闭容器中加入0.2mol的NH3和0.1mol的CO2，若达平衡时等温等容容器中CO(NH2)2百分含量为a%，绝热等容容器中CO(NH2)2百分含量为b%，则a_______b(填“大于”“小于”或“等于”)。

Ⅱ、在一定条件下CO2、H2主要发生以下反应：

①CO2(g) +4H2(g)⇌CH4(g)+ 2H2O(g) ΔH1=-164. 0kJ ·mol-1

② ΔH1=＋41.4 kJ ·mol-1

向恒压密闭容器中充入物质的量之比为1：4的 CO2和 H2，发生上述反应，实验测得CO2平衡转化率和平衡时CH4的选择性随温度的变化如图所示。(已知：CH4的选择性=)

(3)其中表示平衡时CH4的选择性的曲线是_______(填“①”或“②”)；温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高的原因是_______。A点时H2的转化率为_______(保留小数点后一位)

(4)若在一定温度下，投料比例相同(充入物质的量之比为1：4的 CO2和 H2)，通入恒容密闭容器中，发生上述反应达到平衡，测得反应前容器内压强为，平衡时压强为，甲烷压强为。则甲烷的选择性为_______(用、、中相关字母表示，下同)，反应②的压强平衡常数的值为_______。